[发明专利]液体金属滑动轴承

说明书

本发明涉及一种液体金属滑动轴承，它具有一个旋转的和一个固定的轴承部件，在这两个轴承部件之间是一个由液体金属填充的轴承间隙。

如果这种液体金属滑动轴承遗失其液体金属，这是所不希望的，因为大多数液体金属为高活性物质。作为液体金属一般采用镓、铟或锡的合金，它们在室温下即成液态。液体金属滑动轴承例如在X射线管中被用来支承旋转阳极(参见例如DE 2 852 908 A1、EP0 479 197 A1或US-PS 5 195 119)并且通常被容纳在X射线管的真空罩内。正是在X射线管的这种场合下，从液体金属滑动轴承流出的液体金属尤其有害，因为液体金属小液滴如果脱离阳极区，它将对X射线管的高压强度造成损害。

在EP 0 37 3 705 A2所公开的带有由液体金属滑动轴承支撑的旋转阳极的X射线管中，设有一个用来驱动旋转阳极的电动机转子及一个用来夹持固定的轴承部件的带有可与液体金属反应化合的材料、即金涂层的支撑体，由此降低从液体金属滑动轴承流出的液体金属离开阳极并损害X射线管的高压强度的危险。

本发明的目的在于：对前面所述类型的液体金属滑动轴承这样来设计，使得可更进一步降低从液体金属滑动轴承流出的液体金属离开旋转阳极的危险。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种具有一个旋转的轴承部件和一个固定的轴承部件的液体金属滑动轴承，在两轴承部件之间存在有一个用液体金属填充的轴承间隙，其与轴承间隙相连接的转动轴承部件具有至少一个环槽，它应设置成这样的形式，即可能从轴承间隙流出的液体金属到达环槽，并且在轴承运转时环槽内的液体金属通过离心力作用而保持在环槽内。所说的环槽与轴承间隙相连应理解为，可能从轴承间隙流出的液体金属在其溶解和离开阳极之前可沿构件表面泄漏到环槽。只要旋转阳极旋转，那么可能流出的液体金属就会通过离心力作用而保持在环槽内。

为确保旋转阳极不旋转时液体金属也能留在环槽内，作为本发明的一种实施形式提出，环槽或者说至少环槽表面的一部分，应带有金属涂层，它可与液体金属反应化合。如果液体金属为含有镓、和/或铟和/或锡的合金，则环槽采用含有金和/或铜和/或镍的金属涂层。

如果本发明的液体金属滑动轴承在带有旋转阳极的X射线管中用于旋转地支撑旋转阳极，其中，旋转阳极同旋转的轴承部件和为驱动旋转阳极而设置的电动机的管状转子相连，那么，作为本发明的实施形式提出，该转子在其内侧具有至少一个环槽，该环槽或为与轴承间隙相连的环槽或为附加的环槽。

最后，作为本发明的一种变化形式提出，转子在其内侧具有至少一个环槽，该环槽或为设计成与轴承间隙相连的环槽，或为一个附加的环槽。

按照本发明具有优点的实施形式，转子在其外侧具有可与液体金属反应化合的材料。假如液体金属真的到达转子的外侧，它会在此处被化合，并避免其脱离阳极区。

下面结合附图对本发明的一实施例作进一步的描述，附图中：

图1为带有用于支撑旋转阳极的本发明液态金属滑动轴承的旋转阳极式X射线管的纵向局部剖示图；

图2为液体金属滑动轴承放大的截面图；    

图3为与图2中类似的另一种符合本发明的液体金属滑动轴承。

图1所示的旋转阳极X射线管具有一个设置在一个真空瓶2内的旋转阳极1。另外真空瓶2还以已公开的方式包含一个阴极3，该阴极含有一个图1中不明显的在阴极杯4内的螺旋灯丝。

为实现对旋转阳极1的可旋转支撑，设有一个以7表示其总体的液体金属滑动轴承，它作为内滑动轴承部件具有一个与真空瓶紧密相连的支撑轴6。紧贴外侧旋转的滑动轴承部件8上牢固地装有旋转阳极1的阳极盘5。

如从图2可见，支撑轴6设计成带凸缘(轴环)，因此在由两部分8a和8b组成的外侧滑动轴承部件和支撑轴6之间具有两个筒状支撑面对9和10用来传递作用于旋转阳极1中轴M的径向力和两个圆环形支撑面对11和12用来传递作用于中轴M的轴向力。

在支撑轴6和外侧滑动轴承部件8之间的轴承间隙以图2未示出的方式由液体金属填充。所谓液体金属就是一种在室温下即为液态的金属。

在轴承面区域内可按公开的方式设有螺纹形凹槽，其定向应这样选择，即当滑动轴承运转时，该定向将发挥促进作用，使液体金属停留在轴承内。例如在图1和2所示的实施例中，属于支撑轴6的支撑面10在两个分别在整个支撑轴6圆周上延伸的环形区域内具有V字形凹槽。为描述这一区域，在图1和2中各示出一V字形凹槽。